[发明专利]一种具有多级孔道结构的中空碳球及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多级孔道结构的中空碳球，所述中空碳球为多级孔道结构，其同时具有微孔、介孔和大孔；其中，微孔孔径不大于2nm，介孔孔径分布于2-50nm，大孔孔径大于50nm；微孔贡献的孔容为0.047-0.30cm³/g，介孔贡献的孔容为0.15-0.49cm³/g，大孔贡献的孔容为0.07-0.80cm³/g。

2.根据权利要求1所述的中空碳球，其中所述中空碳球的粒径为2.5-6.5μm，壁厚为5-8nm，比表面积为443.23m²/g。

3.一种制备权利要求1或2所述的具有多级孔道结构的中空碳球的方法，该方法包括以下步骤：

步骤(1)：将碳源溶于溶剂中得到碳源前驱体溶液，所得的碳源前驱体溶液浓度为5-30g/L；

步骤(2)：将上述步骤(1)中制得的碳源前驱体溶液中加入金属盐混合并搅拌均匀，得到碳源溶液；

步骤(3)：将上述步骤(2)中得到的碳源溶液在一定温度和气压下并以一定的挤压泵速进行喷雾干燥，得到干燥后产物；

步骤(4)：将上述步骤(3)中干燥后的产物在一定条件下进行预氧化，得氧化后的产物；

步骤(5)：氩气气氛下，将上述步骤(4)中氧化后的产物进行煅烧处理，即制得具有多级孔道结构的中空碳球。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中所述步骤(1)中所述碳源选自氧化石墨烯、葡萄糖、醋酸、磷脂、明胶、果糖或乳糖中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其中所述步骤(1)中所述溶剂选自乙醇、水、甲醇、乙二醇或丙酮中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其中所述步骤(2)中所述金属盐选自硝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钾、硝酸钾或氯化钠中的一种或多种。

7.根据权利要求3-6任一项所述的制备方法，其中所述步骤(2)中所述金属盐按照金属盐与碳源的重量比为(1-20)：1的量加入。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其中所述步骤(3)中所述喷雾干燥条件为：温度为150-300℃，气压为0.07-0.23bar，挤压泵速为5-35R/min。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其中所述步骤(4)中所述预氧化条件为：温度100-290℃，时间1-17h。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其中所述步骤(5)中所述煅烧温度为500-1300℃，时间为3-8h。